四、大唐移动在TD-LTE多天线技术领域积累深厚
MIMO (Multiple Input Multiple Output)多天线技术是TD-LTE的关键技术,在发送端和接收端均使用多根天线进行数据的发送和接收。MIMO技术主要可以分为空间复用、传输分集和波束赋形三种模式。
空间复用技术可以在多个相互独立的空间信道上传递不同的数据流,从而提高数据传输的峰值速率。传输分集技术结合时间/频率上的选择性,为信号的传递提供更多的副本,提高信号传输的可靠性。波束赋形是一种应用于小间距天线阵列的多天线传输技术,利用空间信道的强相关性,使得波束指向用户方向,从而提高信噪比,提高系统容量或者覆盖范围。多天线技术的具体选择使用,需要结合不同的应用场景进行考虑。
波束赋形技术作为TD-SCDMA标准的核心技术,在中国移动3G网络中广泛使用。并且在3GPP LTE技术规范 Rel-8版本中,引入了单流波束赋形技术(定义为下行传输模式7,即TM7),对于提高小区平均吞吐量及边缘吞吐量、降低小区间干扰有着重要作用。
2009年3月,由大唐移动和中国移动公司共同推动的双流波束赋形技术在3GPP立项,次年3月标准化工作完成,并被写入3GPP LTE技术规范Rel-9版本中。双流波束赋形技术(定义为下行传输模式8,即TM8)是智能天线波束赋形技术(即单流波束赋形技术)和MIMO空间复用技术的有效结合。
在TD-LTE系统中,利用TDD信道的对称性,同时传输两个赋形数据流来实现空间复用,并且能够保持传统单流波束赋形技术广覆盖、提高小区容量和减少干扰的特性,既可以提高边缘用户的可靠性,同时可有效提升小区中心用户的吞吐量。
经过2011年至今的多年TD-LTE网络中测试及应用验证,8天线双流波束赋形技术的性能优势已经得到充分证明,室外宏基站采用成熟的8天线已正在成为运营商的首选。
TM8示意
TM9示意
为了进一步提升峰值速率和频谱效率,在TD-LTE-Advanced(Rel-10)标准中,MIMO多天线技术得到了进一步的增强。基于8天线能力进行扩展,进一步定义了增强的传输模式9(即TM9)。传输模式TM9是在TM8的基础上发展而来,其中还利用了TM8已经定义的导频设计。TM9的主要特点是,支持下行最多8层并行传输层数,最大峰值频谱效率可达30bit/s/Hz。期间引入了新的下行状态测量导频设计,设计支持8层数据传输的用户专用导频(Port7~Port14)。
传输模式TM9适宜配合8天线使用,与TM8同样具备波束赋形技术和空间复用两者的优势,既能够保持传统单流波束赋形技术广覆盖、提高小区容量和减少干扰的特性,而且更加突出的是可以有效提升小区中心用户的吞吐量。
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